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机械工程材料杂志 2019年第04期

Materials for Mechanical Engineering

主管单位:上海科学院
主办单位:上海材料研究所
国际刊号:1000-3738
国内刊号:31-1336/TB
审稿时间:1-3个月
全年订价:¥ 316.00
创刊:1977
类别:工程科技I
周期:月刊
发行:上海
语言:中文
起订时间:
曾用名:机械工程材料
出版社:院校类
邮编:200437
主编:杨武
邮发:4-221
库存:200
  • 热挤压态Cu-17Ni-2.5Sn-1.5Al合金的显微组织及强化机制

    作者:罗保民; 李道喜; 赵超; 罗宗强; 王智; 杨超; 张卫文(指导) 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    对铸造态Cu-17Ni-2.5Sn-1.5Al合金依次进行930℃×2.5h均匀化退火处理和950℃热挤压,研究了热挤压态合金的显微组织和拉伸性能,分析了其强化机制。结果表明:热挤压态合金的组织发生明显细化,平均晶粒尺寸约为32μm,基体组织中存在弥散分布的球形Ni3Al相,其直径约为10nm;热挤压态合金的抗拉强度达922MPa,屈服强度为779 MPa;合金中存在细晶强化、固溶强化以及第二相析出强化等3种强化机制,且以固溶强化为主,固溶强化占总强化效果的56%;铝元素主要起固溶强化和第二相析出强化作用。

  • 等离子体源渗氮2Cr13马氏体不锈钢的耐磨与耐腐蚀性能

    作者:李广宇; 齐森鹏; 于克伟; 隋双莲; 杨安屾 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    对2Cr13马氏体不锈钢进行450℃×6h的等离子体源渗氮处理,对比研究了渗氮前后该钢表层的显微组织、物相组成以及耐磨和耐腐蚀性能。结果表明:渗氮后不锈钢表层形成了厚约18μm,由αN、ε-Fe3N和γ′-Fe4N组成的化合物层,以及组织明显细化的氮扩散层,氮原子渗透深度达20μm;渗氮后不锈钢的表面硬度高达1 350HV,摩擦因数低于未渗氮处理的,磨损机制由未渗氮处理的黏着磨损转变为氧化磨损,耐磨性能明显高于未渗氮处理的;在质量分数3.5%NaCl溶液中,未渗氮不锈钢的阳极极化曲线仅呈现活化溶解特征,渗氮后则呈现活化溶解、自钝化和点蚀击穿特征,且自腐蚀电位提高至-104mV,耐腐蚀性能显著提高。

  • Ni-15Cr-5Al-xSi合金在1000℃下的抗氧化性能

    作者:王二鹏; 刘海飞; 郭文; 陆名扬; 郑冰欣; 闫海居; 张修海(指导) 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    应用粉末冶金方法制备Ni-15Cr-5Al-xSi(x=0,1,3,5,质量分数/%)合金,并在1 000℃氧化100h,研究了硅含量对合金表面物相组成和高温抗氧化性能的影响。结果表明:当硅质量分数为0,1%时,合金均为抗氧化级,当硅质量分数为3%,5%时为完全抗氧化级;氧化后4种合金表面均形成了NiO和Al2O3,当硅质量分数为0,1%时合金表面还存在NiAl2O4和Cr2O3,硅质量分数为3%时,合金表面还存在少量Cr2O3和NiCr2O4;当硅质量分数为5%时,合金表面氧化膜平坦、组织致密且氧化物颗粒细小均匀,合金具有最好的高温抗氧化性能。

  • 成膜电位对S22053不锈钢在FeCl3溶液中钝化膜性能的影响

    作者:孔韦海; 万章; 艾志斌; 张强; 胡盼 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    应用阳极极化、恒电位成膜极化、电化学阻抗谱以及Mott-Schottky测试等方法研究了在质量分数6%FeCl3溶液中S22053不锈钢表面钝化膜的性能。结果表明:S22053不锈钢的成膜电位在0.3~0.9V;当成膜电位在0.3~0.8V时,随成膜电位的增加阻抗最大模值增大,钝化膜稳定性增强,当成膜电位在0.8~0.9V时则相反;在不同成膜电位极化30min成膜后,钝化膜在扫描电位0~0.6V范围内均呈n型半导体特征,在0.6~0.9V范围内呈p型半导体特征;由电化学阻抗谱测试得到的钝化膜厚度和由Mott-Schottky曲线得到的空间电荷层厚度随成膜电位的变化趋势一致,二者均在成膜电位0.8V时出现峰值。

  • 撤稿

    作者:王晓奇; 刘胜科 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    制备了12%Mg2Si/A356-1.2%Fe(质量分数,下同)富铁再生铝基复合材料,研究了振动频率(100,150,200Hz)和变质剂锰铬质量比(0∶1,3∶7,1∶1,7∶3,1∶0)对其铸态组织和性能的影响,并对比分析了固溶+时效态复合材料和A356-0.5%Fe再生铝合金的组织和抗拉强度。结果表明:机械振动有助于细化未变质复合材料中的共晶Si相、Mg2Si相和富铁相,促进其均匀分布,从而提高复合材料的室温抗拉强度;锰铬变质后的富铁相由针状变为鱼骨状、颗粒状或汉字状,当锰铬质量比为1∶1时,室温抗拉强度最大,为125 MPa;在振动频率200Hz、锰铬质量比1∶1条件下,固溶+时效态复合材料中形成了六角晶型α-Fe(Al8Fe2Si)相,而A356-0.5Fe再生铝合金中形成了单斜晶型β-Fe(Al5FeSi)相,复合材料的室温和200,300℃高温抗拉强度均高于A356-0.5%Fe再生铝合金的。

  • 关于举办“2019年全国残余应力测试技术培训班”的通知

    作者: 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    为了提高我国残余应力测试专业人员的技术能力和水平,中国机械工程学会材料分会、《理化检验-物理分册》编辑部和《机械工程材料》编辑部将联合举办'2019年全国残余应力测试技术培训班',热忱邀请相关技术人员报名参加,经培训并考试合格者,将颁发学会培训证书。1培训对象凡从事或即将从事残余应力测试工作,并掌握一定材料学基础理论知识的管理人员及专业技术人员。

  • “物理模拟与数值模拟”专题报道征稿启事

    作者: 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    材料与热加工的物理模拟及数值模拟是在20世纪70年代后期为适应新材料研制与开发的需求,伴随着先进测试技术、计算机技术和先进控制理论的发展而兴起的一个跨学科的新技术,该技术的应用使材料的设计和加工实现了由计算机进行的精确控制和预测,摆脱了以往基本由经验来设计材料、优化工艺的弊端,提高了效率。

  • 关于举办“2019年全国喷丸强化技术培训班”的通知

    作者: 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    为了提高我国装备制造业各企业喷丸技术能力和水平,中国机械工程学会材料分会和中国机械工程学会失效分析分会将联合举办'2019年全国喷丸强化技术培训班',热忱邀请相关技术人员报名参加。1培训对象凡从事表面强化技术工作,并掌握一定基础理论知识的专业技术人员。

  • 6061铝合金/DP590钢冷金属过渡焊接工艺参数优化与变形预测

    作者:陆瑶; 许莎; 邢彦锋(指导) 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    对6061铝合金板(铝板)和DP590钢板进行冷金属过渡(CMT)搭接焊,应用正交法对焊接工艺参数进行优化;运用BP神经网络对铝钢板的焊接变形量进行预测,将预测结果以反变形方式作用于铝钢板并测定其焊后变形量。结果表明:最佳工艺参数范围为送丝速度3.6~3.9m·min-1、焊接速度0.66~0.70m·min-1、弧长修正0~5%、铝板厚度1.5~2.0mm;采用优化工艺参数焊接后接头能承受的最大试验力达到3 400N,焊缝金属化合物层的厚度最大约7.43mm;BP神经网络对焊接变形量的预测结果与试验结果吻合,反变形处理后铝钢板的焊接变形得到明显改善,变形量由0.67mm降至约0.12mm,该预测方法有效。

  • 不同铜含量铜-电气石复合散热材料的制备与性能

    作者:林晨; 王清春; 刘学梅 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    以电气石为辐射散热体、铜为黏结相,采用粉末冶金法制备了铜质量分数为15%~30%的铜-电气石复合散热材料,研究了复合材料的显微组织、相对密度、散热性能、抗弯强度及断口形貌。结果表明:随着铜含量的增加,复合材料的组织变得均匀、致密,相对密度增大,散热性能增强;不同铜含量复合材料的散热性能均优于T2紫铜的,在自然条件下的降温速率为T2紫铜的1.95~2.78倍;随着铜含量的增加,复合材料的抗弯强度增大,当铜质量分数不低于20%时,抗弯强度均在30MPa以上,满足电子封装材料的强度要求;当铜质量分数增至25%时,复合材料断口上出现一定量的韧窝,表现出韧性断裂特征。

  • 导弹发射箱用平板型复合材料多瓣薄膜盖的研制

    作者:李绪东; 刘宇盖; 李小慧(指导); 陈德金; 冯少博; 蔡玄龙 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    设计了一种平板型复合材料多瓣薄膜盖,其环向和径向设计了带V型凹槽的薄弱区,薄弱区主要由ER3600环氧树脂进行胶接,在树脂层上用玻璃纤维毡增强环氧树脂进行了加强处理,非薄弱区均采用玻璃纤维毡增强环氧树脂材料;采用有限元方法和冲破试验对薄膜盖性能进行了验证。结果表明:有限元方法预测得到薄膜盖的破坏压力在0.15MPa左右,试验测得的破坏压力约为0.135MPa,模拟和试验结果相近;且薄膜盖均沿薄弱区破裂成四瓣,环向齐根断裂,非薄弱区均保持完整,说明设计的薄膜盖满足技术指标要求。

  • 镁掺杂量对钐/镁共掺杂CaCu3Ti4O12薄膜电学性能的影响

    作者:孙春莲; 王彬彬 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    采用溶胶-凝胶法在Si(100)基底上制备Ca0.925Sm0.05Cu3-yMgyTi4O12(y=0,0.05,0.10,0.15,0.20,物质的量分数/%,下同)薄膜,研究了镁掺杂量对薄膜物相组成、微观形貌以及介电和压敏性能的影响。结果表明:不同镁掺杂量薄膜均主要由多晶CaCu3Ti4O12相以及少量SiC和CaTiO3相组成;随着镁掺杂量的增加,薄膜的晶粒尺寸和相对介电常数增大;当镁掺杂量为0.10%时,薄膜的致密性能最好,在低频下的介电损耗最小;不同镁掺杂量薄膜的电流密度和电场强度均为非线性关系,当镁掺杂量为0.10%时的非线性系数最大,漏电流较小。

  • 超音速火焰喷涂WC-17Co合金涂层修复飞机燃油接受探管导轨磨损部位

    作者:唐斌; 孙霄; 杜强; 朱杰 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    某型飞机燃油接受探管外筒导轨镀铬层发生磨损剥落,采用超音速火焰(HVOF)喷涂WC-17Co合金涂层对其进行修复,研究了HVOF涂层的微观形貌、力学性能和耐磨性能,并对导轨修复的燃油接受探管进行了20次全行程收放转换模拟试验、30次地面运行试验和50次空中飞行运行试验。结果表明:HVOF涂层的硬度高达1 041 HV,与导轨基体的结合强度大于85.4MPa,涂层韧性良好,耐磨性能优于电镀铬层的,且与化学镀镍磨轮配对时的对磨表面磨损程度很小;修复导轨组装的探管在收放转换模拟试验和运行试验后,其HVOF涂层均未见磨损现象,修复导轨的使用状态良好。

  • AlNiFeCuCoCrV_x高熵合金的显微组织与力学性能

    作者:李安敏; 徐飞; 郭宝航; 孔德明; 王福卫 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    利用WK-Ⅱ型非自耗真空电弧炉熔炼制备AlNiFeCuCoCrVx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,原子比)高熵合金,研究了其显微组织和力学性能。结果表明:试验合金的组织均为典型树枝晶结构,由面心立方(FCC)结构固溶体、体心立方(BCC)结构固溶体和金属间化合物相组成,添加钒元素后析出了Fe2AlV相,该相主要分布于枝晶中;随着钒含量的增加,合金的硬度先增后降再增;添加钒对合金的压缩性能不利,合金的抗压强度随钒含量的增加先降后增再降。

  • 不同铬含量耐候钢在高湿热模拟环境中的耐腐蚀性能

    作者:陈健; 陈玉鑫; 黄涛; 汪兵; 刘清友 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    采用周期轮浸加速腐蚀试验箱模拟南海高湿热环境,在该环境中对2种铬质量分数(1.990%,3.194%)耐候钢进行周浸腐蚀试验,对周浸腐蚀不同时间的耐候钢进行了电化学试验,研究了不同耐候钢的耐腐蚀性能并与Q235钢(铬质量分数0.164%)的进行了对比。结果表明:铬含量越高,试验钢的腐蚀速率越小;在腐蚀初期,铬质量分数3.194%钢的自腐蚀电流密度最小,容抗弧半径较大,电荷转移电阻和总电阻(锈层电阻+电荷转移电阻)最大,耐腐蚀性能最好;在腐蚀后期,由于出现腐蚀加速现象,铬质量分数3.194%钢的锈层电阻、电荷转移电阻和总电阻均小于铬质量分数1.990%钢的。

  • 两侧分别单、双道MIG焊接A7N01铝合金T形接头的显微组织与性能

    作者:顾佳星; 杨尚磊(指导); 段晨风; 熊琦 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    采用熔化极惰性气体保护焊(MIG焊)工艺对A7N01铝合金T形接头两侧分别进行单、双道焊接,研究了接头的显微组织、显微硬度和疲劳性能,分析了单、双道焊接的影响。结果表明:单道焊侧从熔合区至焊缝中心的显微组织依次由细晶、柱状晶和等轴晶组成,双道焊侧熔合线附近的显微组织与单道焊侧的相似,在两道焊缝交界处形成了柱状晶,且第一道焊缝的柱状晶相对粗大;接头两侧的母材区均存在软化区,且单道焊侧的软化程度更明显;两侧分别为单、双道焊接接头的疲劳寿命比两侧均单道焊的短,疲劳裂纹萌生于焊趾表面并向内部扩展,断口呈现准解理断裂和韧性断裂的混合断裂模式。

  • 不同材料和刀尖圆弧半径刀具加工TC4钛合金的表面质量及刀具磨损行为

    作者:王丹; 万军 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    采用聚晶立方氮化硼(PCBN)、TiAlN涂层硬质合金(2种刀尖圆弧半径)和Al2O3+TiC涂层硬质合金等3种刀具车削TC4钛合金工件,测试了刀具后刀面磨损宽度和工件表面粗糙度,观察了刀具的磨损形貌并分析了磨损机制;同时,研究了刀尖圆弧半径对工件表面粗糙度和切屑形貌的影响。结果表明:TiAlN涂层硬质合金刀具具有比其他2种刀具更长的使用寿命,且加工后工件的表面粗糙度最小、表面质量最好,其磨损形式主要为磨粒磨损和黏结磨损;PCBN刀具的失效形式主要为前刀面和后刀面崩塌,而Al2O3+TiC涂层硬质合金刀具的磨损形式主要为扩散磨损;刀尖圆弧半径的增大有利于提高TiAlN涂层硬质合金刀具的断屑能力以及加工工件的表面质量。

  • 旋转摩擦挤压法制备CNTs/5A06铝基复合材料的摩擦磨损行为

    作者:聂文君; 邢丽(指导); 刘奋成; 柯黎明; 樊浩 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    添加体积分数3%碳纳米管(CNTs),应用旋转摩擦挤压(RFE)法制备了CNTs/5A06铝基复合材料,研究了其显微组织、显微硬度和耐磨性能,并与RFE加工前后5A06铝合金的进行了对比。结果表明:RFE加工后铝合金组织由RFE加工前的粗大长条状晶粒变为细小等轴晶,但显微硬度增幅不明显,复合材料的晶粒进一步细化,硬度明显增加;RFE加工对铝合金摩擦因数与磨损率的影响较小,复合材料的摩擦因数与磨损率则分别比RFE加工前铝合金的降低了17.6%,34.7%;复合材料磨损表面光滑完整,存在塑性变形和少量犁沟,磨损机制为表面塑性变形和轻微的磨粒磨损,RFE加工前后铝合金的磨损表面均存在较多凹坑和犁沟,磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损。

  • 激光淬火U71Mn钢轨面淬硬层的材料参数反演分析

    作者:魏健蓝; 赵吉中; 丁立; 张旭; 阚前华(指导); 康国政 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    对激光淬火U71Mn钢轨淬硬层和母材进行纳米压痕试验,由载荷-压深曲线计算得到弹性模量和纳米硬度;建立淬硬层纳米压痕的轴对称有限元模型,基于幂强化模型并结合迭代法对载荷-压深曲线进行反演分析,确定幂强化模型的材料参数,并对反演分析的有效性进行验证。结果表明:淬硬层的平均弹性模量和纳米硬度分别为220.3,11.8GPa,与母材相比分别提高了4.9%和187.8%,且二者在淬硬层中分布较为均匀,仅在边界处发生突变;反演分析得到淬硬层的特征应力为3 146.0MPa,特征应变为0.038,应变硬化指数为0.64,名义屈服强度为498.3MPa;由反演分析得到的应力-应变曲线与给定参数确定的应力-应变曲线的吻合程度较高,说明此反演分析方法有效。

  • 430不锈钢锅干烧后铬离子析出量超标的原因

    作者:黄子东; 魏亮新; 洪泽浩; 黄汝涛; 郑锐生; 罗青 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    某430不锈钢锅在干烧试验后进行重金属迁移量检验时,发现其铬离子析出量严重超标,利用化学成分分析、显微组织观察和电化学性能测试等方法分析了超标原因。结果表明:430不锈钢锅在干烧时处于富铬σ相析出温度范围,富铬σ相易于析出并导致其周围贫铬;在腐蚀溶液中,富铬σ相和贫铬区之间发生电化学反应,导致贫铬区中铬的离子化和富铬σ相的脱落,最终导致铬离子析出量超标。

  • 风力发电机组用变桨轴承外圈断裂的原因

    作者:付洋洋; 王荣(指导) 期刊:《机械工程材料》 2019年第04期

    风力发电机组用变桨轴承外圈在使用一段时间后发生断裂,通过宏观检查、化学成分分析、力学性能测试、断口形貌和显微组织观察等方法分析了断裂原因。结果表明:轴承外圈断裂性质为疲劳断裂;螺栓孔内表面在腐蚀介质作用下产生点蚀坑,形成应力集中点,在较大外力作用下,在应力集中明显的点蚀坑处萌生裂纹并诱发疲劳断裂。

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